서울대학교 의과대학 피부과학교실 (정진호 교수, 신미희 박사)과 삼성전자는 공동으로 수소 기체가 자외선에 의한 피부 손상을 예방하고 피부 노화를 억제하는 효과가 있음을 처음으로 규명하였다.

연구팀은 24세부터 47세까지 성인 11명을 대상으로 엉덩이(비노출부) 피부에 급성으로 자외선을 조사한 후 수소 기체를 2시간 노출시켰다. 그 결과 자외선에 의한 피부의 염증반응과 DNA 손상이 유의하게 감소하였다.

특히 콜라겐 분해 효소인 MMP-1는 자외선에 조사되었을 때 발현이 증가했으나, 수소 기체에 노출되었을 때 58.9% 감소되었다. 염증유발 물질인 IL-6, IL-1β와 COX-2의 발현 역시 수소 기체에 노출되었을 때 각각 35.4, 23.7, 36.1% 씩 감소되었다.

* MMP-1: 콜라겐을 분해하는 효소.

* IL-6, IL-1, COX-2: 세포 내 염증을 유발하는 물질

연구팀은 45세 이상의 성인 10명을 대상으로 얼굴 피부에 수소기체를 30분씩 4일간 매일 쪼여주었다. 그 결과 노화된 피부에서 증가되어 있는 MMP-1과 IL-6의 발현이 각각 52.3, 27.8%씩 유의하게 감소하였고, 노화된 피부에서 감소되어 있는 콜라겐의 양이 166.3% 증가하였다.

연구팀은 수소 기체의 작용 기전을 알아보기 위해 피부세포에 자외선을 조사하여 상태를 관찰하였다. 그 결과 H2O2와 같은 활성산소가 증가했고, 이렇게 증가된 활성산소는 피부세포를 손상시키고 피부 노화를 초래할 수 있다. 여기에 수소 기체를 노출 시켰더니 세포 내 활성산소가 유의하게 감소하였다. 이는 수소 기체가 항산화 효과가 있다는 것을 보여주는 결과이다.

또한 수소 기체가 콜라겐 분해 효소 MMP-1의 발현에 중요한 역할을 하는 AP-1 전사인자 구성물질인 c-Jun 단백질을 유의하게 감소시켰다. 즉, 수소 기체가 항산화 효과를 발휘하여 전사인자인 AP-1의 작용을 억제하여 자외선에 의한 염증반응을 억제하고, 궁극적으로는 피부노화에 좋은 효과를 발휘한다는 사실을 증명하였다.

정진호 교수는 “피부의 염증을 억제하거나, 피부 노화를 개선하기 위하여 현재까지는 약이나 화장품, 건강기능식품을 바르거나 먹는 것만이 가능한 방법이었다” 며 “이번 연구는 굳이 바르거나 먹지 않아도 사람이 거주하는 실내의 공기를 변화시킴으로써 피부의 염증을 억제하고, 피부 노화 를 개선시킬 수 있다는 이론적 근거를 마련했다” 고 말했다.

그러나 이번 결과를 임상적으로 응용하여 피부건강을 유지하고 피부노화를 예방, 개선하기 위하여는 체계적인 임상연구를 거쳐야 하는 단계가 남아 있다. 또한 이번 결과는 피부 뿐 만 아니라 공기에 노출되어 있는 점막의 건강과 질환 치료에도 응용할 수 있어 앞으로 연구할 분야는 넓다고 할 수 있다.

이 연구는 국제 저명 전문 학술지인 PLOS ONE 온라인 호에 게재 되었다.